'\ .i~cnl._ UNIVERSITATEA MARITIMA '\M\flK @ 1'" -kc-. eo",,\ DIN CONSTANTA SPECIALIZAREA: ELECTROMECANICA ~ S.B.P ANUL IIIIFR EDITIA 2008-2009 , ..., (CONFORM CU EDITIA 2007,REVIZUITA SI COMPLETAT A IN ACORD CU STeW) Conf.univ.dr.ing.Iordan NOVAe CUPRINS Capitolul 1 1.1 1.2 1.3 1.3.1 1.3.2 l.3.3 l.3.4 l.3.5 l.3.6 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.2.1 1.4.3 Instalatia de ancorare .......................................................•........ 9 I Consideratii generale., .. . . . . . . Aneorarea navelor. Elementele liniei de aneorare .. Aneore Legaturi flexibile Elemente pentru eonducerea lanrului la bord Stope 2r; Meeanismele instalatiei de ancorare Puturi de lant..................... . . 9 10 13 13 17 18 22 23 25 27 : ,..~ . . ~. 1.4.4 1.4.5 Dimensionarea liniilor de ancorare . Metoda statistics . Metoda determinista . Detenninarea fortelor introduse de mediu . Calculul fortelor care solicits nava in ancora. . Calculul fortelor din instalatia de ancorare ., Solicitarile dinamice introduse de linia de ancorare datorate fortelor introduse de valuri . Instalatii de acostare-Iegare :.._ . . '. . . 27 28 29 33 36 41 1 II ! "tCapitolul 2 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7 2.2.8 2.3 2.4 44 44 45 Considerarii generale ~ Elementele instalatiei de acostare Elernente flexibile pentru manevra si legare Babale Ureehi si role de ghidare. Nan de parapet.. 46 46 48 50 50 . II 'I I; II II 2.5 ( Capitolul3 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 Stope pentru cabluri . Tamburi de parame . Amortizori ~i brauri de acostare . Mecanismele instalatiei de acostare . Calculul instalatiei de aeostare . Ca\culul mecanismelor instalatiei de ancorare-acostare.. .. Calculul instalatiei de legare .. SO 51 52 53 55 60 . 64 64 Instalatia de guvernare Consideratii generale..... .. .. . Clasifiearea instalatiilor de guvernare Carme active......... .. Duze rotitoare (ajuraje orientabile) Carme speciale . lnstalatii de guvernare activa cu jeturi transversale . , . 67 69 70 71 71 5 - ..•.. ~ ...- ..-.-- .. ---~-'~"~'~'~.'-~.'~"'~.'~.========~--~~-==---,~.-----------~. 3,2,5 3,3 3.4 3.4,1 3.4,1.1 3.4.2 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.3.1 lnstalatii de guvemare activa ell propulsoare speciale Sisteme de comanda a instalatiilor de guvernare Components instalatiilor de gllvemare Transrnisii , , , ~:;i:1~~ iC~~~~l~~ ~:~~ .. ~ ::'.:.'.' ..~'. :::'. ~ ':.: ::: ~ '.: ::'.: '.' . . . . 71 72 74 CapitolulS Instalatll pentru acopertrea gurilor de magazii . 143 \43 3.503.1 3.6 3.7 3.7.1 3.7.1.1 3.7.l.2 3.7.2 Capitolul4 4.1 4.1.1 Calculul instalatiei de guvemare . Calculul solicitarilor organului activ . Calculul transmisiilor de fortii. , . Calculul masinilor de carma . Calculul servomotorului eu cilindri. . Calculul masinilor de canna cu servomotor rotativ . '.;. Sisteme hidrostatice de actionare a instalatiilor de guvemare . Calculul instalatiilor de guvemare activa . Calculul fortelor ', , , . Metoda analitica.. : . Metoda statistica . Calculul impingerii propulsorului.. . Instalatia de incarcare .............•................................................. Consideratii generale . 74 74 76 80 80 86 86 5.1 5.U 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.l.5 5.2 5.3 ~ ~apitolu16 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 j;.. Consideratii generate Capace mecanice rulante " Capace mecanice pliante (tip folding) Capace mecanice rabatabile "." Sisteme de cap ace cu Infasurare pe tambure Capace rulante suprapuse (sistem telescopic) Actionarea capacelor . Calculul sisternelor de actionare acapacelor mecanice Instalatia de salvare .to ,.. . . . . 144 146 : . . . 147 148 148 148 150 88 93 96 157 157 157:X 159 160 163 163 164 \{14 100 100 100 101 102 ~, 6.5.1 6.5.2 6.5.2.1 lQ1l 107 108 110 110 III i' 4.1.2 4.1.2.1 4.1.2.2 4.1.2.3 4.1.3 4.1.4 4.1.4.1 4.1.4.2 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.2.1 4.2.2.2 4.2.3 4.2.3.1 4.3 4.3.1 Instalatii de incarcare eu bigi simple (c1asice) ;. . Instalatii de incarcare ell bigi mecanizate ~ . Bigi mecan izate electrohidraulice . Bigi mecan izare grele . Bigi mecanizate de constructie speciala . Instalatii de ridicat cu macarale navale . Instalatii de incarcare speciale : . Instalatii de lncarcare pe orizontala · . Instalatii de incarcare speciale pentru operatii de manevra 'in mare deschisa . Calculul instalatiilor de incarcare . Calculul elementelor geometrice ale unei instalatii de lncarcare cu bigi . Calculul fortelor care solicita elementele instalatiei . Metode grafice de calcul... . Metodaanalities de calcul a instalatiilcr de incarcare- descarcare eu bigi . Calculul de rezistenta a elementelor instalatiei de incarcare .. Calculul bigilor . Mecanismele instalatiei de incarcare , . Vinciuri electrice . 6.5.2.2 6.5.3 Capitolul7 7.1 7.2 7.3 Capitolul8 Consideratii genera Ie . Barci de salvare , , , . Constructia barcilor de salvare . Gruie pentru barci . Calculul instalatiei de manevra a bare ilor de salvare . Determinarea sarcinilor de calcul.. . Calculul fortelor care solicita instalatia de lansare in conditiile cele rnai defavorabile care pot apare la lansare . Gruie negravitationale . Gruiegravitationale cu miscare plan-paralela.. . Calculul rnecanisrnului ell care se face manevra barcilor., . Instalatia de remorcare Consideratii generaie Particulari tali ale rernorcarii prin tractiune Ca\culul instalatiei de remorcare . 165 1..67 li.~ 172 112 115 . . . 174~· P7~ 116 116 8.1 119 8.2 8.3 Instalatia de traulare , 181 Consideratii generale ..............................................................• : . ·181Dotarile instalatiei de trauiare . 182,. Actionarea hidraulica a vinciurilor de traul :~:::!:1. .. 187,: .. ~. 191 ;i~ 119 119 121 121 Bibliografie •.•................•.•...........•.....•................•..................•, 126 129 129 136 137 4.3.2 Vinciuri electrohidraulice 6 . 141 7 ~ INSTALATIA DE , ANCORARE :":. ~'~; . ; 1 Consideratii generale Ancorarea navelor Elementele liniei de ancorare Dimensionarea liniilor de an cor are 1.1 CONSIDERA TII GENERALE Dezvoltarea actuala a tehnologiilor marine ~i a navigatiei impun pozitionarea precise in raport cu fundul marii a diversilor plutitori sau nave. Calitatea ~iperforrnantele pozitionarii devin esentiale pentru uneledomenii ale cercetarii si exploatarii resurselor marine, cum ar fi cazul platforrnelor plutitoare· de foraj, al navelor de cereetare, al doeurilor plutitoare ancorate, al navelor tehnice care executa lucrari pe fundul apei sail care monteaza conducte submarine. Extinderea explorarilor marine in zone cu adancirni mari ale apei 9i eu conditii clirnatice dificile a irnpus perfectionarea sistemelor de fixare a navelor sau plutitorilor. Aceasta perfectionare este una continua ~i are drept obiectiv principalimbunatiitirea preciziei de pozitionare, in conditiile cresterii adancimi i apei 9i a fortelor' active care tind sa abats plutitorul de Ia punctul de aneorare. Fixarea p lutitorului in raport eu fundul marii se realizeaza cu ajutorul elementelor instalatiei de ancorare. In general, sunt utilizate doua modalita]] de aneorare: ancorarea pasiva si ancorarea dinamica. Ancorarea pasiva utilizeaza legaturi mecanice intre nava ~ifundul ac-vatoriului, prin care transmit fundului fortele ce solicits plutitorul si tind sa-l deplaseze. Legatura dintre plutitor si fund formeaza 0 linie de ancorare. Liniile de ancorare sunt formate din: ancore, care se fixeaza de fund, clemente flexibile (lan turi sau cabluri), care transmit fortele de la plutitor la ancora ~i clemente de conducere a legaturilor flexibile carre mecanismele ~i spatiul de depozitare de pe nava (nar] de ancora, stope, vinciuri sau cabestane, puturi de lant, etc.). Numarul de ancore ~i dispunerea lor la bord se coreleaza 11\\\ 1\ II 10 Instalatii navale depunte Capitolul 1 - Instalatia de ancorare II eu marimea plutitorului, destinatia lui ~i precizia de pozitionare ceruta. In reprezentarea schernatizata din Fig. 1.1 este exernplifieat cazul utilizarii instalatiei de ancorare pasiva pentru fixarea ell aneore fixe a unui plutitor. , t' ! 5 ~ •.... ,,/ permita desprinderea usoara in orice conditii c\imatice. ~ezulta ell navele sunt dotate eu linii de ancorare mobile, care se pot Iansa sau ridica dupa necesitate, precizia pozrtionarii avand 0 importanta mai mid. In porturi special amenajate, ancorarea navelor se poate faee Ia geamanduri prinse de fund prin linii de ancorareJi;xe, fig, 1(b). In acest caz, procesuI de ancorare se simplifies multdeoarece nu -se mai manipuleaza linia de ancorare mobila, fixarea de geamandura Iacandu-se eu,qlegqtUra flexibilauzuala (cablu). Instalatia de ancorare se amplaseaza la extremitatile.navei, iar numarul liniilor de anoorare ~i dispunerea lor la cele doua extremitati se face recomandarile registrelor de clasificatie in functie de zona de navigatie, tipul ~imarimea navei. La nave se deosebesc: • instalatia de ancorare prova, formata din liniile de ancorare care se manevreaza cu mecanismele aferente; . !p f3 < 90' - .l - If' unde: IIi' I~II ~. ••• II •• ~~ 11 20 :a Instalatii navale de punte Capitolull - lnstalatia de ancorare 21 .A. unghiu! maxim dintre gheare si tija, caracteristic fiecarui tip de ancora; 6 f3 - unghiul de inclinare a niirii fata de bordaj. ~ ~ 11 V{!j!);D .. (b) Fig. 1.17 Ni~a confectionata pentru tragerea corecta a ancorei Ja post n Cm Cm, date fie grafic, fie tabelar, sunt functie{ $! de unghiul fJ dintre de axa penei carmei ~i axa voletului, fig. -3.34. ! C)'= C)' (a,t,l,.,j3) unde vceste viteza curentului de intrare a apei In pana carmei, Ac reprezinta aria de calcul a safrarului carmei, iar a este unghiuJ de bandare a carmel. Cx>CY' COo C; sunt coeficientii hidrodinamici ai profilului, unde: C, = C, (a, (,1,.,j3) em = em (a,t,l,.,j3) (19) c, = Cy cosa+Cysina (16) Cceficientii hidrodinamici ai profilului se dau fie sub forma tabelara, fie sub forma grafica, ca functii de tipul profilului, unghiul de bandare ~i de anvergura relative. (tabelull, fig. 3.32). Ei se determine. experimental, prin incercari pe modele in bazinul de probe. Coeficientii au 0 anumita valoare pentru mars inainte ~i alta valoare pentru mars inapoi, Cand la nave. exista carma semisuspendata, la giratie participa, pe ]anga carrna propriu-zisa prin aria safranului Alo ~i etamboul carmel 'prin aria A), fig. 3.33. Asa eum se poate observa din sectiunile facute prin pana carmei, carmele de tip semisuspendat sunt asemanatoare celor eu voleti, Luerul acesta explica eficaeitatea lor hidrodinarnica superioara eelor de tip suspendat, Facand suma de momenle in report cu bordul de atae al carmei egala cu zero, se obtine valoarea eotei punctului de aplicatie al rezultantei fortelor exterioare pe pana carmel: M=ePr Mai departe, se poate calcula mornentul fala de axul carmei: Ma = (17) . I' In cazul In care organul aetiv al instalatiei de guvernare este 0 duz~ (ajutaj orientabil), determinarea fortelor ~i momentelor introduse de mediu asupra organului activ se face. dupa cum urmeaza, Considerand 0 duzii eu stabilizator ea in figura 3.35, se pot defini; in· functie de diametrele de intrare, de iesire, respeetiv eel ln lumina, coeficientii de eVBzare. ClJ ~i Ct2: ai : I : I: _ DJ Dd (20) a)-Dd _ D) (21) .t Apoi, iungimea relativa a duzei este data de raportul dintre lungimea duzei s i diarnetntl de mijloc (in lumina): I ld=-d Dd (22) M - Pnd (18) in mod similar se defineste grosimea relative, ca raport dintre grosimea maxima ~i lungimea duzei: - unde d este distanta de la bordul de atae al carmei la axul ei, considerat mai departe ca moment de caJcul pentru rnasina de carma. Calculul masinii de canna se face atat la mars inainte cat $i la mars inapoi. t=-- (lIIa.t' i, (23) l~ r -,». c _ ---.,- _ il ._ .. - --. - .... - iiF -~ •.. :-------- r" ), 85 84 Tabelul3.1 Coef r:f Instalatii navale de punte Capitolul 3 - Instalatia de guvemare II I: Coeficientii hidrodinamici pentru profile NA CA cu 1=6 Profil NA(cA ,.; 0015 0012 - Cy 0018 -0,13 0,3 0,61 .089 1,14 1,42 13.0 0,95 1,5 Ja 22,5° = = CyOd,{,al.a2,a,a) (24) ,.Ii t: :1 l. 006 -0,13 0,32 061 0,8 0,89 0,85 0,83 0,82 008 -0,15 0 0,32 0,61 0,91 1,20 1,04 0,90 . 0,81 1,28 la 18° -0,04 0,08 0,15 0,225 0,30 0,33 0,345 0,341 0,42 la 18° - Cx = Cx{/d,{,aj,az,a,a) Cm Cm(/d,t,aj,az,a,a) -2 0 4 ° Cy ." ,-. 8 12 16 20 24 30 rnax -2 0 4 8 12 16 20 24 30 max -4 -2 0 0,3 0,61 0,91 1,20 [,43 1,12 0,90 1,52 la 22,2° - - 0,3 0,61 0,91 1,19 1,40 1,20 0,90 1,531a 22,5" - ° ° unde a este eoefieientul de incarcare a duzei: a = Tf II TfP T ---IT. I'z D~ navei. -4-TP D~il (25) in care T reprezinta impingerea Ja elice, iar v este viteza -0,03 0,08 0,15 0,20 0,30 0,27 0,26 0,245 0 0,075 0,15 " 0,22 : ~. 0,85 0,36 . 0,375 0,34 0,3751a 22,2° ° ° '0,075 0,15 0,225 0,30 0,36 0,36 0,335 0,38 la 22,2° 0,018 0.012 0,010 0,018 0,037 0,059 0,098 0,140 0,320 0,400 ° Cm , - 0,075 0,15 0,225 0,30 0,36 0,36 0,335 0,38 1a 22,2° 0,018 0,015 0,010 0,019 0,037 0,059 0,098 0,140 0,279 0,380 ° .;p Fig. 3.34 Canna eu valet D D I d O,DlS 0,015 0,018 0,036 0,060 0,098 0,141 0,240 0,400 v, .-,~, .._l :: H-.!r i!.._ ·~1~I ~)I.J: " 1 • I J \ ',I j " ~ '\ . 'j i : ·..-1 I '· .. .. :' II a ° 4 0,005 0,008 0,017 0,039 0,150 0,260 0,320 0,395 0,010 0,008 0,017 0,032 0,060 0,098 0,270 0,390 C 8 12 16 20 24 28 ) ).~I 'I' } l \ '.1 'I !I II t, (a) simpla (b) eu stabilizator Fig. 3.35 Instalatie de guvemare eu eIicein duza Pentru duzele caracterizate de acesti pararnetri adimensionali, s-au trasat in unna ,~ incercarilor In bazine hidrodinamiee, grafice care dau dependents coeficientilor hidrodinamiei de acesti parametri: Coeficienti] hidrodinamici servesc la calculul fortelor si momentului pe duza, c~ relatii de tipuI celor prezentate la carrne (ecuatiile 12...16). Se observa ca, incazul aJutajelor orientabile, coeficientii hidrodinamici, de fortele pe duza, depind nu nurnai de parametrii geometrici ai duzei, ci si de incarcarea propulsorului deoarece duza, rotindu-se, schirnba directia curentuJui dat de elice si cu cat viteza jetului dat de elice este mai mare, creste coeficientul de incarcare ;'an, deci cresc fortele pe duza. Pentru a rnari unghiul de inclinare a jetului dat de elice, la iesirea din duza se rnonteaza 86 Instalatii navale de punte Capitolul3 - lnstalatia de guvemare Se poate apoi calcula 0 87 stabilizatori. In cazul In care exista stabilizator, dupa efeetuarca calculului duzei simple se introduce ~i efectul stabilizatorului. Pentru aceasta, se determina la inceput unghiul de atae al stabilizatorului in raport eu curentul de lichid. Acest unghi este recomandat sub forma analities in literatura de specialitate, in functie de unghiul de rotire al duzei, il, si de coefieientul de incarcare al elicei "a". as =a.(a;a) (26) vilezii unghiulara conventionala (echivalenta) la axul carmel: (t) = -1I- 2 a amax 180 r (30) Cu aceasta viteza unghiulara se fac calculele cinernatice, determinsndo-sesiun report de transmitere echivalent: i,=- Cunosciind valoarea unghiului de atac al stabilizatorului.se determine coeficientii hidrodinamici ai acestuia; Cu. Cys. Cn", considerandu-se stabilizatorul drept 0 carma dreptunghiularii dispusa in curentul care iese din elice. Stabilizatorul realizeaza, In raport cu axul de rotatie, un moment: Ms=p',(e+m) (27) nm no (t) . (31) n a = 30 7f a (32) La calculul fortelor pe stabilizator, trebuie considerate viteza In jet dupa elice: vj unde n., este turatia motorului de antrenare. Avand momentul maxim din pana carmel, se .poatedetermina momentulla axul motorului: M m = v..}'l'+; (28) = Mamax ie n; {t)a (33) 3.5.2 CALCULUL TRANSMISIILOR DE FORTA Transmisiile de forta se calculeaza Ja solicitarile maxime introduse de mediul exterior asupra organului activo Aceste solicitari maxime pot apiirea la mars inapoi, in regimul de manevra, sau la navigatia prin gheatii. Reprezentarea regimurilor de lucru periculoase pentru instalatiile de guvemare in forme analitice este mai greu de realizat datorita faptului cll organul activ este supus unor forte aleatoare generate de curenti, valuri, gheata, etc., In general, greu de prevazut. Din aceasta cauza, transmisia de forta se dimensioneaza dupa prescriptiile societatilor de clasificare, ce au stabilit pentru calculul de rezistentii coeficienti de siguranla care tin seama de solicitarile la oboseala ~i posibilitatea supraincarcarii carmelor falii de fortele hidrodinamice stationare care Ie solicita atat' pe ele cat si transrnisiile de fOrla. In acest caz, elementele constructive ale instalapei se vor adopta cel putin la valorile indicate de societatile de clasiticare. 3.5.3 CALCULUL MA~INILOR DE CARMA Calculul se face diferentiat, in functie de tipul de rnasina de carma folosita in instalatie, Ca date de intrare se considera: . curba de variatie a momentului ealculat in raport eu axul carmel, functie de unghiul de band are M.=Mia); unghiul maxim de bandare a carmei, Acest unghi este prescris de registrele navale, de regula la valoarea: a"."=±32°,,.±35° timpul corespunziitor rotirii carmel de la unghiul -am •• la +0; uax(29) cu care, mai departe, se poate calcula puterea motorului de antrenare: Pm = M m {J)nJ= Mamax n; Pmax (34) unde 7]treste randamentul total al transmisiei. Pm 1M ••. Fig. 3.36 Diagrama de variatie a momentului hidrodinamic cu unghiul de banda.re Analizand diagrama de variatie a momentului hidrodinamic cu unghiul de baridare, fig. 3.36, se poate observa cii momentul este maxim la un anumit unghi de band are. Deci masina carmei este j'ncarcati\ la momentul maxim numai pentru 0 perioada scurfa de timp ~i a 0 dimensiona la aeest moment, inseamna 0 supradimensionare a motorului de antrenare. Din aceasta cauza, se va adopta un moment nominal: -•. ~.·=!C'.: ..: ..• 1iTl!if2I!! L. ~ Ii ...-- .... ~ SF'· ---- .. tU ,~~ ~ ~~ u' ~., 88 Instalatii navale de punte ;1 j i1 ~ (35) Capitolul 3 - lnstalatia de guvemare 89 'I ;1Il:; :i" AI un de /l. = 1,5 ...2 este un cceficient nom = Mamax -..1.- it (Ox) T p - /11 N - 113 T p - /12 Fsinamax - ~ /14 Fsinam•x - F cos am•x = 0 II! " ~ 'I" ,~ (39) '~'i\1 "'1 de supraincarcare. La fel, atunci cand se alege motorul va fi tot 0 :,1' (Oy) N + /12 electric de antrenare, puterea nominala a acestuia determinata anterior prin calcul, ecuatia (34): fractiune din puterea Pm ' F cas am•x +1. /14 H F cos am., - F sin am., =0 li" (40) P"=-:l Pm ,,\\, (36) , \11. lW.' Deoarece servornotoarele electrohidraulice sunt eel mai des intalnite la bordul~; navelor, in cele ce urmeaza, se va prezenta calculul de dimensionare nurnai pentru aceste .~I; tipuri de masini. Calculul servomotoarelor hidraulice se face pentru fiecare tip constructiv iil in parte $i are drept scop deterrninarea parametrilor actionarii hidraulice. (~, 8J In x 3.5.3.1 CALCULUL SERVOMOTORULUI CU CILINDRI Urmareste stabilirea diametrului pistoanelor cilindrilor hidraulici, a curselor lor ~i~, a debitului pompei, atunci cand presiunea de lucru se presupune cun~sc';lta. Consideramj cazul general al unei instalatii cu doua pistoane, care actioneaza echeaprintr-o articulatie] cu culisa, fig. 3.37. •. , METODA ANALITICA . '3\1 Fig. 3.37 Masina de canna eu doua pistoane care actioneaza echea printr-o articulatie cu culisa Se rezolva ecuatia (40) In raport cu N care se introduce In ecuatia (39): \1 Pentru detenninarea dimensiunilor principale ale rnasinii din schema consideratiii In figura 3.37, se observe ca momentul la axul carmei M; introduce in sistem reac!iunilej' ce actioneaza - in piatra de culisa: reactiunea -: patinelor N, Tp ,1 - /11 F sin am., - +.i /11 f14 7r F cos am•x + /11112 F cos am•x /14 - forta de frecare de alunecare al (41) patinelor pN , forta tangentiala forta din piston Presupunem F, forta de frecare de alunecare a pietrei de culisii \~lad~ ,~ - 113 T p /12 F sin am•x _.i H F sin amax - F cos amax = 0 eche 112F, culisa Tp , forta de frecare de alunecare In articulatie a pietrei d~ ca la unghiul maxim de bandare distanta dintre axul dlrmei ~ Din ecuatia (4 J) se seoate mai departe expresia fortei din piston, Tp: sm amax 1. 114F, H ' Tp = si axa cilindrilor este m, iar raza instantanee a echei R. in aceste conditii, modulul fortei F ce transrniteprin F f( /11 + 112 + 4). --l 114 1-/13 r + (42) se· eche este data de relatia} (371 + (I- /11 . f12 -;. /11 . /14) cas amax ] F=Ma unr~J? cos a = m. Distants =M Ram cosamax Tinand cant de faptul ca: T = H D2 max m se poate adopta la valoarea m=(1,S,.3)da=kda 1 ~, P -4 P (43) (3&' introducand pe Tp dat de relatia (43) In ecuatia (42), se poate obtine diametrul pistonului , servomotolUlui hidraulic cu cilindri, Ecuatia (43) este valabila pentru cilindrii cu simpla aCllune. Daca instalatia este prevazuta eu cilindri cu dubla actiune, atunci expresia fortei dlO piston va fi: In cele ce urrneaza, se pune problema determinarii diametrului pistonului servomotorulJ~ Pentru aceasta se scriu ecuatiile de echilibru ale proiectiilor fortelor enumerate mai sll~' pc sistemul de axe xPl': ' ~~ .~.\t.~ J 90 Instalatii navale de punte Capitoiul3 - Instalatia de guvemare 91 . T = [reD1 _P + p 1(( Dl P d 1 )] 4 4 p=-p 4 2 1(D2.[ 2-d J p=-_P nD2 D2 p [ 1-d2] P 2 2D2 p (N) (43') @Il ( p •••1 90 0 Sepresupune Dp in eontinuare instalatia echipata eu cilindri eu simpla actiune. Ii = r'!-~~[(~~-I-+--~-2-+--;--~-4~)-S-in-a-m-a-x-+~(-I---~-1-~~2--~;--~-1-~-4~)-C-OS-a--m-ax~](44) Uzual, pentru coeficientii de frecare se iau valorile,uI=O,08; ~2=O,2; ,i1)=0,05 si j/i=O,09. Dupa calculul ~iadoptarea diarnetrului pistonului se determina: .IF! a (b) (a) a mlLC lungimea echei: Ro = CDS Fig. 3.38 Schema de calcul prin metoda grafica m a;;;;u' (45) METODAGRAFICA Potrivit metodei grafice, sistemul se considers initial ideal, deci freceri, Se directia si marimea pentru Ip precum grafic, marimea lor, fig. 3.38 (a). Mai unde m = (l,5 ... 3)da in care da este diametrul capului axului carmel. cursa unei perechi de pistoane care lucreaza simultan: tara considera a fortii din pi~n.: unitara (46) tp= 1. Cunoscand Sp = 2R sin amax ~idirectiile vectorilor unitara: J, n se poate determina, .departe, se poate calcula momentul teoretic M generat in axul carmei 'de forta de presiune '.!Jrr,o = jR dar, viteza medie a pistoanelor: v In --- r _ Sp _ 2R sin amax r (47) (50) i~ timpul bandarii ciirmei de la un bord la alrul, pompa va trebui volumul dislocat de pistoane: V sa aspire si sa refuleze tp = Sp . • T -f rd)2 7dJ2 f pentru 0 pereche = cas a mex 1 cas ama• (51) de pistoane, (48) deci: V = Sp zp pentru z p pistoane ~o = R cas a rnax (52) in aceste conditii, debitul pompei va fi: Q p lntroducand in relatia (52) pe R dat de relatia (45), se obtine: = _v_ r TJvi 2 = S p Z P 7r D p = m I!JI[, = - -2--Z p 1l 41' qvi Z p 7r _ 2R sin amax .41'TJvi D~ = 2mtanamax D~ (49) • cas am•x (53) real (care line cant si de 4r17vi Acest moment creste eu cresterea lui a, fig. 3.38 (b). Momentul existenta frecarilor) se determine eu relatia: ~i presiunea pe care unde q este randamentul definesc unghiurile: unde 1Jvi este randamentul volumic al instalatiei, Avand debitul trebuie sa Ie asigure instalatia, se poate alege pompa din catalog. ~=~q ~ rnecanic al rnasinii de carma. Avand in vedere ~i freearile, se ~ --------- ~-- --. --------- -_ ..- 92 Instalatii navale de punte ~ Capitolul 3 -Instalatia de guvcrnare \Ot = arctan zq 4 + - fi4) 7[ • (55) 93 uni tara ~ ~ i fortelor, fig. 3.39. In aceste conditii: eos \01 => 0rf,.a=---:2:----'--'cos amax fortei din piston: rn CDS \OJ Se scrie, apoi, momentul generat In axul carmei de f0I1a de presiune (p , ~i. \02 = arctan(,u2 \01 = Pe baza acestora, se po ate eonstrui ~a= si de forta I pk pentru canna rotita eu a"".,: arctanr., poligonul m eosamax ~ = OB( I; + / D,) se poate determina (60) apoi [011a jR CDS \Ot = I cos amax (56) .J1 · , Cu acest moment ~i eu rnomentul maxim M dat de canna, de presiune ce actioneaza pe capul pistonului: M Tp un de 77 este randamentul = l!J[a'17 Cunoscand momentele M; '(a) si M,.,( a) se poate calcula marirnea 1 (57) (61) "",f, M'a=-1) Ma tr mecanic al rnasinii de carma. T p = '1:m.ra Dupa transmisiei mecanice de Ia determinarea acestei u'; n :.J fn .IiU rff1r - ., -=I~- ~-~() --:-B) 0in4.f' I A /7\ J Br \ \ unde 77" reprezinta randamentul canna la mecanismul acesteia.